题目内容
某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究,请完成以下活动,并回答相关问题.
【查阅资料】天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3_等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢(主要成分为碳酸盐和碱).有关物质的溶解性见下表:
部分钙、镁化合物溶解性表(20℃)
【提出猜想】水垢的主要成分中一定含有 (填化学式,下同)和 ,可能含有Ca(OH)2和MgCO3.
【设计方案】实验1:确定水垢中是否含Ca(OH)2
实验2:确定水垢中是否含MgCO3将2.50g水垢样品放入锥形瓶中,加入足量的稀盐酸,吸收生成的二氧化碳气体1.25g,请回答:
(1)写出碳酸钙与盐酸反应的化学方程式 ;
(2)列式计算,如果水垢中没有碳酸镁,则碳酸钙的质量为多少? .
【查阅资料】天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3_等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢(主要成分为碳酸盐和碱).有关物质的溶解性见下表:
部分钙、镁化合物溶解性表(20℃)
| 阴离子 阳离子 |
OH_ | CO32- | HCO3_ |
| Ca2+ | 微溶 | 不溶 | 可溶 |
| Mg2+ | 不溶 | 微溶 | 可溶 |
【设计方案】实验1:确定水垢中是否含Ca(OH)2
| 实验步骤 | 实验现象 | 有关化学反应方程式 |
| 在少量研碎的水垢中加入适量的蒸馏水充分搅拌,过滤,在滤液中加入Na2CO3溶液. | 有白色沉淀产生 |
(1)写出碳酸钙与盐酸反应的化学方程式
(2)列式计算,如果水垢中没有碳酸镁,则碳酸钙的质量为多少?
考点:实验探究物质的组成成分以及含量,碱的化学性质,酸碱盐的溶解性,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算
专题:科学探究
分析:【提出猜想】首先运用题中溶解性表分析得出提出猜想中的两个空;
【设计方案】
然后运用碳酸盐的化学性质解答实验1和实验2,最后用碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳这一化学反应解答(1)(2)题,根据碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠考虑;
【设计方案】
然后运用碳酸盐的化学性质解答实验1和实验2,最后用碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳这一化学反应解答(1)(2)题,根据碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠考虑;
解答:解:
【提出猜想】由题中溶解性表知碳酸钙和氢氧化镁不溶于水,其余的氢氧化钙、碳酸镁微溶,碳酸氢钙和碳酸氢镁都溶于水,故水垢的主要成分包括:CaCO3;Mg(OH)2
【设计方案】
实验1:确定水垢中是否含有氢氧化钙,选用碳酸钠.故选Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
实验2:
(1)加入足量的稀盐酸,碳酸钙和盐酸反应,故答案:(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)设碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 1.25g
=
x=2.84g
答:水垢中如不含碳酸镁,则碳酸钙的质量为2.84g.
答案:
【提出猜想】CaCO3 Mg(OH)2
【设计方案】
实验1:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
实验2:
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)则碳酸钙的质量为2.84g
【提出猜想】由题中溶解性表知碳酸钙和氢氧化镁不溶于水,其余的氢氧化钙、碳酸镁微溶,碳酸氢钙和碳酸氢镁都溶于水,故水垢的主要成分包括:CaCO3;Mg(OH)2
【设计方案】
实验1:确定水垢中是否含有氢氧化钙,选用碳酸钠.故选Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
实验2:
(1)加入足量的稀盐酸,碳酸钙和盐酸反应,故答案:(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)设碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 1.25g
| 100 |
| 44 |
| x |
| 1.25g |
x=2.84g
答:水垢中如不含碳酸镁,则碳酸钙的质量为2.84g.
答案:
【提出猜想】CaCO3 Mg(OH)2
【设计方案】
实验1:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
实验2:
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)则碳酸钙的质量为2.84g
点评:即考查了实验也考查了根据化学方程式的计算,培养了学生实验分析能力和根据化学方程式计算能力及运用极值法解题的思想.本题考查了常见物质成分的推断,完成此题,可以依据物质的性质结合题干提供的信息进行.
练习册系列答案
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